CN1914952A - 音频/视频*** - Google Patents

音频/视频*** Download PDF

Info

Publication number
CN1914952A
CN1914952A CNA2005800034261A CN200580003426A CN1914952A CN 1914952 A CN1914952 A CN 1914952A CN A2005800034261 A CNA2005800034261 A CN A2005800034261A CN 200580003426 A CN200580003426 A CN 200580003426A CN 1914952 A CN1914952 A CN 1914952A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasonic signal
frequency
audio
signal
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800034261A
Other languages
English (en)
Inventor
P·乌尔曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1914952A publication Critical patent/CN1914952A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
    • G01S15/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S15/523—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04—Systems determining presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

在一种音频/视频***中，具有用于经由至少一个扬声器单元(LSB1－LSB5)再现音频信号的音频再现设备(CU)，并具有用于产生超声信号(UT1－UT3；UT4)的超声信号产生装置(6)，其中超声信号产生装置(6)设计为向至少一个扬声器单元(LSB1－LSB3)发出超声信号，其中扬声器单元设计为发出超声信号，并具有用于接收超声信号(UT1－UT3；UT4)的超声信号接收装置(5)，并具有用于处理由超声信号接收装置(5)接收的超声信号的超声信号处理装置(7)，超声信号处理装置(7)设计为根据接收的超声信号(UT1－UT3；UT4)中的变化自动检测至少一个人(1)的存在并发出检测信号(DS)。

Description

音频/视频***
技术领域
发明领域涉及音频/视频***，该***具有用于经由至少一个扬声器单元再现音频信号的音频再现设备，并具有用于产生超声信号的超声信号产生装置并具有用于接收超声信号的超声信号接收装置，并具有用于处理由超声信号接收装置接收的超声信号的超声信号处理装置。
背景技术
文献GB2203315A公开了多通道音频***，所述多通道音频***包括用于放大音频信号的多通道放大器设备以及用于声学再现已放大音频信号的扬声器箱。而且，该已知的多通道音频***包括用于测量各个扬声器箱和相对于扬声器箱移动的收听者之间的瞬时距离的测量设备。就已知的多通道音频***而言，可另外提供控制装置。基于所确定的距离，这些控制装置控制放大器设备的平衡调节器来平衡各个音频通道的再现音量，以得到对于收听者的各个音频通道之间的平衡音量关系。距离测量设备基于超声信号或者红外信号工作。在基于超声信号的距离测量设备的一个实施例中提供超声发射器，其发出在收听者处反射并由此返回至测量设备的超声脉冲，其中该反射的信号由超声接收器接收并且距离测量设备和反射超声信号的对象之间的距离是根据从发送信号到接收反射的信号的传送时间计算的。距离测量设备的超声发射器和超声接收器都被设置在扬声器箱处或者邻近扬声器箱处。
然而，就已知的多通道音频***而言，其证实了距离测量设备只能够在高度理想化的条件下基于超声信号提供满意结果的缺陷，但是这种理想化的条件很难在实际中出现。因此，例如这是这样一种情况：其中存在多通道音频***和收听者的收听房间被发现由无反射墙或者反射非常小的墙限定，这样将使距离测量结果出错的所发出的超声信号的多次反射就不会发生。而更为严重的缺陷是，已知的多通道音频***的测量设备本身不能区分来自收听者的超声信号反射和来自家具之类的物品的那些反射。从而来自收听者前面的对象的早期反射会使测量结果出错。为了修正这个严重的缺陷，在已知多通道音频***的情况下对收听者而言最初要把他自己对于已知多通道音频***标识为超声信号的“目标”-虽然以不明确定义的方式-也就是说，收听者不得不通过与已知多通道音频***的至少一个交互作用公开他的瞬时位置以及到各个扬声器箱的距离。已知多通道音频***一旦已经“捕获到”收听者的位置，那么以这样一种方式实现收听者位置的进一步检测：当在之前没有回声的地方识别到回声时执行似真性检查，所述似真性检查确定新回声是否位于足够邻近于“捕获的”收听者位置以说明收听者很可能实际上已经移动到新的检测位置，并确定在收听者的原始位置是否没有回声可接收。如果存在多个人(或者甚至宠物)在收听房间内移动，那么似真性检查必然会失败。另外，已知文献根本没有具体的建议关于如何将所提出的似真性检查转换到实际中以及收听者如何登录到多通道音频***以使其能够“捕获”他的位置。一定还继续设想的一点是，每次用户转换到多通道音频***或者进入收听房间时他们不愿意经受一个登录到已知多通道音频***的过程。
发明内容
本发明的目的在于产生在第一段所述的那种音频/视频***，其避免了上述的缺陷。
为了达到上述目的，在根据本发明的音频/视频***中提供了创造性的特征，这样根据本发明的音频/视频***的特征可以以下文所述的方式描述，即：
音频/视频***具有用于经由至少一个扬声器单元再现音频信号的音频再现设备，并具有用于产生超声信号的超声信号产生装置，其中超声信号产生装置设计为向扬声器单元的至少一个发出超声信号，所述扬声器单元被设计为发出超声信号，并具有用于接收超声信号的超声信号接收装置，并具有用于处理由超声信号接收装置接收的超声信号的超声信号处理装置，其中超声信号处理装置构造为自动根据接收的超声信号中的变化检测至少一个人的存在并发出检测信号。
根据本发明的特征能够使房间内的人被自动检测到，而他们不必进入之前的与音频/视频***的交互关系中。与已知的多通道音频***相比这提供了显著提高的操作便利性，并且消除了基于错误或者缺乏用户交互的虚假检测的可能性。而且，与已知***相比在音频/视频***中实现本发明几乎不需要硬件上的任何额外费用，因为本发明的特征能够基于现代音频/视频***中任何方式存在的元件而实现。
另外应该注意的是，本发明不限于组合的音频/视频***，尤其不限于多通道音频/视频***，而包括所有类型的纯粹的音频***。这种音频***包括立体声***，既包括集成***也包括组成***，以及5.1通道AV***，7.1通道***，所有类型的DVD录像机、DVD播放器、接收器、SACD多通道***，DVDA多通道***和所谓的“卧室***(bedroom systems)”，后者是视听或者纯粹的音频***，其是特别为入睡时和起床时候或者随后的早晨例行习惯(ritual)的人的交互性需要特制的(tailored)。
根据权利要求2的措施获得的优势在于，在超声信号的时域内实现对人的检测，从而对超声信号处理装置的处理速度的要求不是非常大。其中如果超声信号处理装置是数字信号处理器的形式则是有利的，因为信号处理器包含用于评估时域内回声模式所必需的所有功能。
根据权利要求3和4的措施获得的优势在于，细分成各个时隙使得检测人存在的准确性有所提高。另外，其中确定了变化的时隙同时为超声信号所覆盖的从其从扬声器单元发射到通过在对象处反射再到到达超声信号接收装置的距离提供测量。
根据权利要求5、6和7的措施获得的优势在于，在接收的反射超声信号的频域内的极端失效保护(fail-safe)检测。检测的可靠性和准确性能够通过在频带中包括预定的最小级别的信号来进一步加强。通过使用多普勒效应，更可能确定反射超声信号的对象的移动方向和移动速度。
根据权利要求8的措施获得的优势在于，超声信号接收装置被合并为廉价并且可靠的元件。
根据权利要求9的措施获得的优势在于，能够使用在许多音频/视频***中以任何方式存在的现有扬声器箱，由此不需要其他硬件来发出超声信号。
根据权利要求10和11的措施获得的优势在于，减少了用户与音频/视频***进行交互的需要并增强了用户的操作便利性，因为他在特定情况下和特定时间要执行的任何行为都自动由***预期和实现。
根据权利要求12和13的措施获得的优势在于，音频/视频***也完成警报***的功能。
根据权利要求14到18的措施获得的优势在于，各个音频通道的再现参数是根据占据房间的用户或者几个人的位置而重新调整的。这些再现参数包括各个音频通道的音量(平衡)的有利设置和/或各个音频通道的传播延迟的有利设置，和/或各个音频通道的频率特性的有利设置和/或各个扬声器单元的机械位置的有利设置。
根据权利要求19的措施获得的优势在于，除了检测房间内起码存在至少一个人以外，还确定房间内他的位置，并且该信息可以用于调整上述再现参数。
参照下文所述的实施例，通过非限制性的举例方式本发明的这些和其他方面将显而易见并将被说明。
附图说明
附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的音频/视频***。
图2示出了要由根据本发明的音频/视频***中的超声信号处理装置分析的超声回声模式。
图3示意性地示出了根据本发明的音频/视频***的另一个实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的音频/视频***，其是符合5.1多通道标准的环绕音频/视频***的形式。5.1多通道标准装置意味着存在下述音频通道：左前、前中、右前、左后、右后加上亚低音扬声器通道来传送人耳能够听见但不能定位的极低音符，以便在该环绕***中他们不具有分配给它们的位置。本文所研究的音频/视频***包括音频再现设备CU，专家当中也称为“中央单元”，设计为再现所有音频通道的音频信号。应该注意的是，音频再现设备还包含用于处理和显示视频信号的设备以及用于输入存储在存储介质上(例如，DVD或者CD、或者磁性、磁光或者基于存储器-IC的存储介质等)或者经由网络传送的音频数据和音频/视频数据的设备。为了清楚起见，并且由于他们与本发明无关，所以这些设备从示例中省略。同样应该注意的是，本发明不限于音频/视频***，尤其不限于多通道音频/视频***，而扩展到所有类型的纯粹的音频***。音频再现设备CU通过从输入的数据中提取各个音频通道的音频信号、处理它们(例如通过提高或者降低具体的频率范围)并放大它们而处理输入的数据。放大的所有音频通道的音频信号都通过扬声器电缆(未示出)或者适当的无线连接到扬声器单元的方式传递，所述扬声器单元可以是单独的扬声器的形式或者如在本实施例中是扬声器箱的形式。扬声器单元以可听声音的形式发出接收到的音频信号。根据5.1多通道标准，提供与上述音频通道相关的下列扬声器：左前扬声器箱LSB1、前中扬声器箱LSB2、右前扬声器箱LSB2、扬声器箱LSB5(左后)、扬声器箱LSB4(右后)，加上未示出的低音扬声器箱(亚低音扬声器)。通常，左前和右前扬声器箱LSB1、LSB3在分布式扬声器***的品质方面是最高的，也就是说，它们具有最大的频率响应而具有最小的失真，因为它们发出主要部分的音乐并且定向倾听(directional hearing)也主要是通过这些扬声器实现的。前中扬声器箱LSB2主要用于再现电影中的语音，因此其频率响应不需要包括整个可听范围而是能够限制在，例如，小于10KHz。对后扬声器LSB4、LSB5的品质要求通常更低，因为他们一方面主要传送电影的背景噪声，而与整个传送的声能相比其级别通常很低。在图1的示例中，在通常的收听房间(例如起居室)内示出了音频/视频***的设置，其中除了音频/视频***的元件(CU、LSB1-LSB5)，还有用户或者人1、两把椅子2、3和桌子4，人1在下文中称为收听者。
用于产生不可听超声信号的超声信号产生装置6被集成到音频再现设备CU中，所产生的超声信号经由左前扬声器箱LSB1发送到收听房间内。所产生的超声信号可以包括，例如，正则序列的超声脉冲。在本发明的优选实施例中，超声信号经由高音喇叭扬声器8发出，高音喇叭扬声器8是左前扬声器箱LSB1的一个元件并构造为除了可听频率范围内的有声信号还能够发出超声信号。由于左前扬声器箱LSB1是这样的构造，所以没有额外的元件开销；相反，已存在的元件可以被分配其他功能。许多市场上买得到的扬声器箱已经满足了高音喇叭扬声器8能够发射超过最大20KHz可听范围的频率范围的要求，例如它们能够声音发射达到40KHz，因此能够用于本目的。作为选择，现有的扬声器箱可以利用超声高音喇叭扬声器来改装以能够在所需超声频率范围内发射信号。
高音喇叭扬声器8发出的超声信号还包括超声信号分量UT1、UT2和UT3。超声信号分量UT1在椅子2处反射并作为反射的超声信号UR1转向到音频再现设备CU，在此由超声信号接收装置5接收。同样地，超声信号分量UT2在桌子4处反射并且反射的超声信号UR2由超声信号接收装置5来接收。而且，超声信号分量UT3在收听者1处反射并且得到的反射的超声信号UR3由超声信号接收装置5来接收。因为从高音喇叭扬声器8到各个反射对象椅子、桌子和收听者的距离以及向前到超声信号接收装置的距离长度上有所不同，所以各个反射的超声信号分量以UR2→UR1→UR3的顺序到达超声信号接收装置5并共同形成具有改变的时间响应和频率响应特性的超声回声模式。
超声信号接收装置5优选地构建到音频再现设备CU中并且优选地作为电容传声器的形式，该电容传声器不仅便宜而且具有另人满意的频率响应。由超声信号接收装置5接收的反射的超声信号分量UR1、UR2和UR3，或者更不如说是由它们形成的超声信号回声模式被传递到超声信号处理装置7，在此处对回声模式进行分析，正如以下所详细描述的。处理装置7在这里优选地集成到音频再现设备CU中并在特别优选的实施例中实现为数字信号处理器(DSP)。而且，将带通滤波器和前置放大器***到超声信号接收装置5和处理装置7之间是有利的，前置放大器放大由带通滤波器过滤的并由超声信号接收装置5接收的信号以便以最佳方式将这些信号与处理装置7的输入灵敏度和动态范围相匹配。
应该注意的是，尽管在图1所示例的本发明的实施例中超声信号只经由左前扬声器箱LSB1发出，但是也能够并适合经由一个或多个其他扬声器单元发出，例如，右前扬声器箱LSB2，对其实施与对左前扬声器箱LSB1实施的相同的关于频率范围的要求。当超声信号经由多于一个扬声器单元发出时，某些反射的超声信号分量被位于收听房间内的其他对象所遮盖并且因此没有到达超声信号接收装置的情况变得不太可能。
图2示出了在两个不同时间(分别地，信号1和信号2)由超声信号接收装置5接收并传递到处理装置7的超声回声模式的时间图。各个回声模式(信号1、信号2)被暂时存储以供处理装置7分析，为此目的处理装置7优选为DSP形式。例如，所示例的每个回声模式(分别地，信号1和信号2)的时间特性可以包括50毫秒的周期，对应于大约16米的发射的和反射的超声信号的距离。在本实施例中，回声模式被分为64个时隙，例如通过确定每个时隙的信号部分的平均振幅对每个时隙分别进行评估。在图2中，在第一瞬时或者时刻的回声模式(信号1)的时间特性示例于图表的第一行中；同时示出了划分为各个时隙，所述时隙在图表的第二行中从第一时隙TS1到第六十四时隙TS64顺序编号。为各个时隙确定的和标准化的平均振幅值被标绘在图表的第三行中。类似地，在第二瞬时的回声模式(信号2)的时间特性被标绘在图表的第四行中，第二回声模式的时隙的编号被标绘在第五行并且为各个时隙确定的和标准化的平均振幅值被标绘在第六行中。在每个回声模式(信号1和信号2)中，可以看到在第二时隙TS2中升高的信号电平，这是由在桌子4处反射的超声信号分量UR2所引起的。而且，在第三时隙TS3可以看到由在椅子2处反射的超声信号分量UR1所导致的升高的信号电平，这些信号分量由于它们覆盖更长的距离，所以比超声信号分量UR2更晚到达。处理装置7根据各个平均振幅评估每个单独时隙的回声模式中的变化，微小的差异被忽略。在时隙TS1到TS61，在示例的回声模式(信号1和信号2)之间没有显著的变化。但是在时隙TS62能够观察到在第二回声模式(信号2)中的强信号电平以及平均振幅从24增长到71单位，这要归因于人1所导致的反射的超声信号分量UR3。处理装置7将该变化解释为人1已经在信号1和信号2的检测时间之间进入收听房间或者至少已经走进***的检测范围。如果人1现在还在他站的地方，那么相同的信号和平均振幅也将出现在随后的回声模式的时隙TS62内。但是，如果人1要靠近左前扬声器箱LSB1移动，那么时隙TS62的信号将出现在下一个回声模式具有更低编号的时隙中，由此处理装置7不仅能够识别出人在移动，而且能够识别出他正在移动的相对速度。应该注意的是，处理装置7能够可选地使用除了平均振幅之外的标准以比较回声模式和之前的回声模式。处理装置7被构造为它们能够同时分析几个时隙中的变化。然而实际上，从一个被检测的回声模式到下一个被检测的回声模式只在几个时隙内发生变化。该事实能够用于动态校准处理装置。
处理装置的所述操作模式基于时域内的信号处理，比较当前回声模式和一个或多个之前回声模式的时间特性。作为另外的选择，或者与之相结合，处理装置7还可以构造为它们在频域内工作。更为精确地，可以使用多普勒效应来确定反射的超声信号中的频率漂移，所述反射的超声信号是在移动对象处反射的。该对象的移动导致频率漂移，附带条件是超声信号产生装置和超声信号接收装置以及传送介质(收听房间内的空气)是静态的。由超声信号产生装置产生的超声信号优选为一致的信号，例如，超声范围内恒定频率的正弦信号。超声信号接收装置从而接收包括原始的超声信号和反射的信号分量的混合信号，并将这些超声信号转换为传递到处理装置7的电信号，该处理装置合适的是DSP的形式；该DSP能够执行频率处理算法，像不同的可调节并可参数表示的过滤器，快傅立叶转换等。DSP被编程为抑制所接收的原始信号并且只有具有在原始频率上下的合理频率范围内的那些频率的信号分量被允许通过。合理频率范围表示，例如，根据多普勒效应通过计算显示移动对象大于8m/s的速度的任何漂移将被忽略。频率漂移的反射的超声信号分量的存在表示移动的人在收听房间内，由此处理装置传送方向信号DS(参见图1)。另外，能够评估各个频带漂移频率的振幅并且只在超过临界振幅时传送检测信号DS。以这种方式，***不会受到气流、飞虫和宠物的影响。
在处理装置的该实施例的进一步扩展中，能够根据频率漂移的振幅计算投影到轴上的对象的速度。这对于其中经由多个扬声器箱发出超声信号的那些***而言是尤为重要的，这样被检测人的移动方向和绝对速度能够被测量并提供给音频再现设备作为检测信号的分量以使音频再现设备改变(如果可使用的话)声音设置等。
要提到的是，发出的超声信号不必是一致的。必须满足的唯一条件是处理装置能够区分原始信号(通常具有高振幅)和频率偏移反射(通常具有低振幅)。而且要提到的是，为了提高检测的准确性，将在时域内的检测和基于频率漂移的检测彼此相结合是有利的。检测能够连续地或者周期性地或者可选地以自动适合用户简档的间隔执行。而且，能够对收听房间内的人执行检测而无论音频再现设备是否正在发出音频信号或者仅仅处于备用状态。
上述词语“用户简档”应该如下理解为：
音频再现设备CU记录用户执行音频再现设备的操作，例如，打开和关闭，声音设置(音量、级别、低音)，特定的无线电频道的预设和选择等。该数据存储在音频再现设备中，优选为具有时间基准。要存储的其他数据包括超声信号处理装置所确定的数据，即人什么时候在收听房间以及他/她在哪(处理装置的相应配置解释如下)。使用该数据能够建立不同的收听习惯，例如，当人1坐在椅子2上时他/她将音量控制设置为高音量，也就是，他/她想集中精力收听再现的音乐。然而如果人1在收听房间内来回走动，那么他/她通常调到再现需要较低专心度的音乐的特定无线电台。在该情况下，这个人显然允许稳定的音乐流在背景中进行。所有这些数据都能够另外结合时间基准，例如一天中的时间、一星期中的几天等。
可以调整根据本发明的音频/视频***以使其与数据记录彼此相关，以寻找出特定的统计相关性以及用户将采取的行动的可能预测的可能性程度。一旦具体条件获得，例如，在一天的特定时间在收听房间内存在音频/视频***的用户，并且音频/视频***能够将这与过去的统计上突出的行为模式相关联，那么音频/视频***通过实现与该行为模式对应的设置来实现该行为模式。当然，用户仍能够通过诸如删除不需要的用户模式来影响音频/视频***。
本发明上述方面的实际优势在于，最小化了用户不得不与音频/视频***明确交互的情况；而同时音频/视频***仍然保持完全适合不同的用户习惯。这一点可以由以下例子示出：早晨，通常在7:00和7:30之间，用户以特定的音量和声音设置收听特定无线电台的早间新闻。一旦音频/视频***检测到该行为模式，那么它自动地对音频/视频***进行必要的调整。然而如果用户没有在通常的时间进入收听房间，例如，在周末或者如果他病了，那么音频/视频***识别到该情况并且不执行其他的惯例操作。音频/视频***是稍微或者准自学习的。
最后应该注意的是，在图1中处理装置能检测到的所有数据都已由箭头所表示的术语检测信号DS包含。因为所有这些数据都能够外部地(如下所述)和内部地用于音频/视频***中以修改设置或者确定用户简档，箭头包括外部分支和带回到音频/视频***的分支，其象征检测信号DS的内部处理。
根据本发明的另一个方面，处理装置对收听房间中人的检测也能够用于通过赋予其警报***的功能而扩展根据本发明的音频/视频***。为此目的，将由处理装置7产生的检测信号DS设计为触发可听警报设备9，例如安装在房子内的警报器，或者设计为经由通信网络10发送警报信息到诸如警察局。很明显，音频/视频***本身能够经由扬声器箱LSB1到LSB5发布可听警报信号。
为此目的，音频/视频***具有至少两个操作模式。在第一操作模式中不启动警报功能，而在第二操作模式中启动该功能。如果用户将音频/视频***切换到警报操作模式，那么其带有一定延迟地启动警报操作模式以允许用户有时间离开房间。如果人1在已经启动了警报操作模式之后进入房间，那么同样直到一定延迟之后，例如30秒钟，处理装置7才产生检测信号DS来触发警报。该延迟是有利的，以便应该进入收听房间的正确用户被给予足够的时间来禁止警报功能。例如，禁止可以通过按下音频/视频***上的或者遥控装置的一序列控制按钮来实现。
应该理解的是，所提出的警报功能不提供全面的对强行进入的防护，并且还会让夜贼相对容易地使其无效。但是在多数情况下能够有效地使用警报功能。
根据本发明的第三方面，不仅执行检测来确定人是否呆在房间内；另外，通过适当设计超声信号产生装置6和超声信号接收装置5以及超声信号处理装置7也可以计算这个人的位置，如图3所简要示例的。图3还示出了根据本发明的音频信号再现***，该***具有音频再现设备CU和扬声器箱LSB1到LSB5、以及超声信号产生装置5和超声信号接收装置6和超声信号处理装置7。关于这一点，根据本发明的该音频/视频***的形式与图1所示的形式相同，所以省略了重复说明。正如图1中所示的，除了音频信号再现***房间还包含椅子2和人1以及另一个椅子3和桌子4。为了测量人1的位置，有必要使超声信号经由至少两个扬声器箱发出，使处理装置7设计为它们从由超声信号接收装置5接收的回声模式中消除在静态家具物品(例如桌子4或者椅子2、3)处反射的超声信号分量的未改变回声。因为要测量的参数是从左前扬声器箱LSB1发送超声信号UT3到达在人1处反射的超声信号分量UR3的超声信号接收装置5，以及从扬声器箱LSB3发送超声信号UT4到达在人1处反射的超声信号分量UR4的超声信号接收装置5所经过的延迟时间，在每次测量中将人1的位置定位在椭圆上，其中一个焦点是超声源而另一个焦点是超声信号接收装置。对于从左前扬声器箱LSB1发送的超声信号UT3，椭圆“椭圆1”具有焦点F1，从而可以定义F2，人1的位置被定位在该椭圆上。对于从右前扬声器箱LSB2发送的超声信号UT4，椭圆“椭圆2”具有焦点F3，由此可以定义F2，人1的位置被定位在该椭圆上。现在两个椭圆(椅子2的那个)的两个焦点的其中一个事实上是人1所在的点；利用常规布置的扬声器箱和音频再现设备CU，第二个交叉点将位于该布置之后，并因此由于实际原因可以被排除。为了提高测量的可靠性，可以采取利用其他扬声器箱(LSB4、LSB5)的其他超声测量，并且可以利用所得到的彼此重叠的椭圆的交叉点对它们进行评估。为了最小化测量错误的危险，扬声器箱不应该彼此靠得太近，并且要测量的人不应该被家具物品遮住，人应该留在扬声器箱的位置所定义的区域内。利用该设置也能够测量几个人的位置。
一旦音频/视频***已经确定了人的位置，那么它能够使用该位置信息通过改变各个音频通道的音量来调整“最佳听音位置(sweetspot)”，也就是最适合收听者的具***置的各个音频通道之间的平衡。如果必要的话，可以设置时间延迟期间，例如一分钟，在该期间在执行“最佳听音位置”调整之前基本上不应该改变收听者的位置。作为其选择，对于在房间内来回走动的收听者，对“最佳听音位置”的调整能够连续地适应于收听者的瞬时位置。如果房间内有几个人，那么也能够计算并调整最可能折中存在的所有人的“最佳听音位置”设置。在这种情况下，事实上“最佳听音位置”将位于房间内所有人的位置之间，其中所述折中可以通过例如平均所有存在的人的位置来确定。除了各个音频通道的音量之外，也可以在音频再现设备上设置其他参数以调整“最佳听音位置”，例如，各个音频通道的信号传送时间的不同延迟时间。优选地，音频/视频***具有多个由用户调整的操作模式，即，立即响应存在的人的位置变化和延迟响应存在的人的位置变化，以及只在用户确认(例如经由遥控装置)并且用户手动重新调整“最佳听音位置”(例如经由遥控装置)之后改变自动计算的“最佳听音位置”以及关闭用于超声检测和用于“最佳听音位置”调整的装置。
根据本发明的该形式的音频/视频***的重要优势在于，将获得可能的最好声音特性所需要的对音频/视频***的手动调整降到最低。而且，尤其在房间内有多个人的时候，由音频/视频***计算的“最佳听音位置”通常比用户手动调整的更好。

Claims (19)

1.一种音频/视频***，具有用于经由至少一个扬声器单元(LSB1-LSB5)再现音频信号的音频再现设备(CU)，并具有用于产生超声信号(UT1-UT3；UT4)的超声信号产生装置(6)，其中超声信号产生装置(6)设计为向至少一个扬声器单元(LSB1-LSB3)发出超声信号，至少一个扬声器单元(LSB1-LSB3)被设计为发出超声信号，并具有用于接收超声信号(UT1-UT3；UT4)的超声信号接收装置(5)，并具有用于处理由超声信号接收装置(5)接收的超声信号的超声信号处理装置(7)，其中超声信号处理装置(7)设计为根据接收的超声信号(UT1-UT3；UT4)中的变化自动检测至少一个人(1)的存在并发出检测信号(DS)。
2.如权利要求1所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为以预定间隔检测由超声信号接收装置(5)接收的超声信号UT1-UT3；UT4)的回声模式(信号1、信号2)作为预定时间周期上的一个序列，而且将最近检测的回声模式(信号2)与较早检测的至少一个回声模式(信号1)相比较以根据回声模式的变化检测至少一个人(1)的存在。
3.如权利要求2所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为将每个检测的回声模式(信号1、信号2)细分为多个时隙(TS1到TS64)，并逐个时隙的比较回声模式的信号序列或者根据回声模式确定的参数，例如其平均振幅，以根据其变化检测检测至少一个人的存在。
4.如权利要求3所述的音频/视频***，其中通过对其中检测到变化的那些回声信号时隙(TS63)的检测，超声信号处理装置(7)设计为确定由超声信号从它的发出经由在对象处的反射到它到达超声信号接收装置(5)所覆盖的距离。
5.如权利要求1所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为根据由超声信号接收装置(5)接收的超声信号(UR1-UR3；UR4)确定频率漂移以根据频率漂移检测至少一个移动的人的存在。
6.如权利要求5所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为将接收的超声信号细分为多个频带并且基于对频率漂移的检测只考虑那些其信号超出了具有预定值的级别的频带。
7.如权利要求5所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为基于多普勒效应根据接收的超声信号的频率漂移确定至少一个人的位置和移动速度，所述频率漂移是由超声信号接收装置(5)检测的。
8.如权利要求1所述的音频/视频***，其中超声信号接收装置(5)是麦克风的形式，优选为电容式传声器的形式。
9.如权利要求1所述的音频/视频***，经由扬声器单元(LSB1、LSB3)可传送超声信号，其中每个扬声器单元(LSB1、LSB3)包括具有延伸到各个超声范围的频率响应的高音喇叭扬声器(8)。
10.如权利要求1所述的音频/视频***，其中音频/视频***设计为通过记录用户行为制定用户简档，所述行为例如为对音频再现设备上控制设备的操作，例如执行声音设置或者选择特定的无线电台等，优选为具有时间基准的伴随记录的行为，以在由超声信号处理装置(7)产生检测信号(DS)的时候自动执行用户简档中记录的行为。
11.如权利要求10所述的音频/视频***，其中制定用户简档包括记录的用户行为彼此之间的关联以从关联的数据中获取改进的用户简档。
12.如权利要求1所述的音频/视频***，其中将超声信号处理装置(7)输出的检测信号(DS)设计为启动警报设备(9)。
13.如权利要求12所述的音频/视频***，其中将检测信号(DS)设计为经由电信网络(10)传送到警报站。
14.如权利要求1所述的音频/视频***，其中超声信号产生装置(6)设计为经由至少两个扬声器单元(LSB1、LSB3)发出超声信号，并且其中超声信号处理装置(7)设计为根据接收的超声信号(UR3；UR4)确定至少一个人(1)存在的位置并设计为利用检测信号(DS)发出位置信息，并且其中音频再现设备(CU)设计为基于检测信号(DS)调整各个音频通道的再现参数的有利设置。
15.如权利要求14所述的音频/视频***，其中各个音频通道的音量(平衡)的有利设置是根据检测信号(DS)确定的。
16.如权利要求14所述的音频/视频***，其中各个音频通道的传送延迟的有利设置是根据检测信号(DS)确定的。
17.如权利要求14所述的音频/视频***，其中各个音频通道的频率特性的有利设置是根据检测信号(DS)确定的。
18.如权利要求14所述的音频/视频***，其中各个扬声器单元的机械位置的有利设置是根据检测信号(DS)确定的。
19.如权利要求1所述的音频/视频***，其中超声信号处理装置(7)设计为根据接收的超声信号(UR1-UR3；UR4)中的变化自动确定至少一个人(1)的位置，并设计为输出检测信号(DS)中的位置信息。
CNA2005800034261A 2004-01-29 2005-01-26 音频/视频*** Pending CN1914952A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04100323.7 2004-01-29
EP04100323 2004-01-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1914952A true CN1914952A (zh) 2007-02-14

Family

ID=34814375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800034261A Pending CN1914952A (zh) 2004-01-29 2005-01-26 音频/视频***

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080232608A1 (zh)
EP (1) EP1714526A2 (zh)
JP (1) JP2007520141A (zh)
KR (1) KR20060131827A (zh)
CN (1) CN1914952A (zh)
WO (1) WO2005074320A2 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105653035A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 上海摩软通讯技术有限公司 虚拟现实控制方法及***
CN106303898A (zh) * 2015-06-29 2017-01-04 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
CN107003393A (zh) * 2014-12-02 2017-08-01 高通股份有限公司 用于执行超声存在检测的方法和设备
CN107543569A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 财团法人工业技术研究院 基于调频声波的空间扰动检测方法与装置
CN108141482A (zh) * 2015-10-16 2018-06-08 福特全球技术公司 便携式设备的检测
CN110177328A (zh) * 2014-09-09 2019-08-27 搜诺思公司 回放设备校准
CN111175756A (zh) * 2020-04-10 2020-05-19 浙江天地人科技有限公司 一种房内人员检测方法、装置和***
CN113167891A (zh) * 2018-10-02 2021-07-23 搜诺思公司 用户定位的***和方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8031891B2 (en) * 2005-06-30 2011-10-04 Microsoft Corporation Dynamic media rendering
CN101312600A (zh) * 2007-05-22 2008-11-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 音量调节装置以及音量自动调节方法
US20090304205A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Sony Corporation Of Japan Techniques for personalizing audio levels
US20110001632A1 (en) * 2009-07-01 2011-01-06 Andrew Gordon Hohorst Method and System for Changing an Input Source for an Electronic Device
US8897473B2 (en) * 2010-06-25 2014-11-25 Kyocera Corporation Acoustic generator
US8693708B2 (en) * 2010-08-24 2014-04-08 Star Headlight & Lantern Co., Inc. System for operating a device for producing an audible alarm
JP5676292B2 (ja) * 2011-02-01 2015-02-25 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 電子装置
JP2013141167A (ja) * 2012-01-06 2013-07-18 Yamaha Corp 演奏装置
US9319816B1 (en) * 2012-09-26 2016-04-19 Amazon Technologies, Inc. Characterizing environment using ultrasound pilot tones
US11140502B2 (en) * 2013-03-15 2021-10-05 Jawbone Innovations, Llc Filter selection for delivering spatial audio
US10225680B2 (en) * 2013-07-30 2019-03-05 Thomas Alan Donaldson Motion detection of audio sources to facilitate reproduction of spatial audio spaces
US10219094B2 (en) 2013-07-30 2019-02-26 Thomas Alan Donaldson Acoustic detection of audio sources to facilitate reproduction of spatial audio spaces
US9363597B1 (en) * 2013-08-21 2016-06-07 Turtle Beach Corporation Distance-based audio processing for parametric speaker system
US10063982B2 (en) 2013-10-09 2018-08-28 Voyetra Turtle Beach, Inc. Method and system for a game headset with audio alerts based on audio track analysis
CN105469819A (zh) * 2014-08-20 2016-04-06 中兴通讯股份有限公司 麦克选择方法及装置
TWI628454B (zh) * 2014-09-30 2018-07-01 財團法人工業技術研究院 基於聲波的空間狀態偵測裝置、系統與方法
CN104735589B (zh) * 2015-01-30 2018-01-23 广东欧珀移动通信有限公司 一种基于gps的智能音箱分组的音量调节***和方法
EP3284266B1 (en) * 2015-04-15 2021-02-17 Audio Pixels Ltd. Methods and systems for detecting at least the position of an object in space
US10267912B1 (en) * 2018-05-16 2019-04-23 Cisco Technology, Inc. Audio based motion detection in shared spaces using statistical prediction
US10951859B2 (en) * 2018-05-30 2021-03-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Videoconferencing device and method
US10795018B1 (en) * 2018-08-29 2020-10-06 Amazon Technologies, Inc. Presence detection using ultrasonic signals
US11402499B1 (en) * 2018-08-29 2022-08-02 Amazon Technologies, Inc. Processing audio signals for presence detection
WO2020256745A1 (en) * 2019-06-21 2020-12-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Image-based soundfield rendering
US11564036B1 (en) 2020-10-21 2023-01-24 Amazon Technologies, Inc. Presence detection using ultrasonic signals with concurrent audio playback

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3781859A (en) * 1972-04-19 1973-12-25 Seabroad Electric Controlled wave pattern ultrasonic burglar alarm
GB8531952D0 (en) * 1985-12-31 1986-02-05 Sar Plc Stereo balance adjuster
GB8603289D0 (en) * 1986-02-11 1986-03-19 Zeevi E I Distance measuring apparatus
US4988981B1 (en) * 1987-03-17 1999-05-18 Vpl Newco Inc Computer data entry and manipulation apparatus and method
DE4027338C2 (de) * 1990-08-29 1996-10-17 Drescher Ruediger Balanceregelung für Stereoanlagen mit wenigstens zwei Lautsprechern
US5758173A (en) * 1996-03-05 1998-05-26 Vlsi Technology, Inc. Detection of hand location as an input for power controls in a computing system
US5719944A (en) * 1996-08-02 1998-02-17 Lucent Technologies Inc. System and method for creating a doppler effect
US6469956B1 (en) * 1999-03-29 2002-10-22 Xing Zeng Ultrasonic distance detection for visually impaired pedestrians
DE10035222A1 (de) * 2000-07-20 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur aktustischen Ortung von Personen in einem Detektionsraum
US7050078B2 (en) * 2002-12-19 2006-05-23 Accenture Global Services Gmbh Arbitrary object tracking augmented reality applications

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177328B (zh) * 2014-09-09 2021-07-20 搜诺思公司 回放设备校准
CN110177328A (zh) * 2014-09-09 2019-08-27 搜诺思公司 回放设备校准
CN107003393A (zh) * 2014-12-02 2017-08-01 高通股份有限公司 用于执行超声存在检测的方法和设备
CN106303898A (zh) * 2015-06-29 2017-01-04 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备
CN108141482A (zh) * 2015-10-16 2018-06-08 福特全球技术公司 便携式设备的检测
CN108141482B (zh) * 2015-10-16 2022-02-15 福特全球技术公司 便携式设备的检测
USRE49322E1 (en) 2015-10-16 2022-11-29 Ford Global Technologies, Llc Portable device detection
CN105653035B (zh) * 2015-12-31 2019-01-11 上海摩软通讯技术有限公司 虚拟现实控制方法及***
CN105653035A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 上海摩软通讯技术有限公司 虚拟现实控制方法及***
CN107543569A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 财团法人工业技术研究院 基于调频声波的空间扰动检测方法与装置
CN107543569B (zh) * 2016-06-29 2020-04-28 财团法人工业技术研究院 基于调频声波的空间扰动检测方法与装置
CN113167891A (zh) * 2018-10-02 2021-07-23 搜诺思公司 用户定位的***和方法
CN111175756A (zh) * 2020-04-10 2020-05-19 浙江天地人科技有限公司 一种房内人员检测方法、装置和***

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005074320A3 (en) 2005-10-20
WO2005074320A2 (en) 2005-08-11
EP1714526A2 (en) 2006-10-25
JP2007520141A (ja) 2007-07-19
US20080232608A1 (en) 2008-09-25
KR20060131827A (ko) 2006-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1914952A (zh) 音频/视频***
US8311233B2 (en) Position sensing using loudspeakers as microphones
US11727936B2 (en) Voice detection optimization based on selected voice assistant service
AU2016213897B2 (en) Adaptive room equalization using a speaker and a handheld listening device
CN101194536B (zh) 用于确定扬声器之间距离的方法和***
CN111314826B (zh) 由计算设备执行的方法及相应计算机可读介质和计算设备
JP4701944B2 (ja) 音場制御機器
US4823391A (en) Sound reproduction system
US11790937B2 (en) Voice detection optimization using sound metadata
JP6497986B2 (ja) オーディオシステム、オーディオ装置、携帯端末装置、及びオーディオ信号制御方法
CN108989971A (zh) 对房间的音频适配
CN101721214A (zh) 一种基于移动终端的听力检测方法及装置
US20230026347A1 (en) Methods for reducing error in environmental noise compensation systems
JP2011199795A (ja) 放音システムおよびａｖシステム
JP5672739B2 (ja) 音響処理装置
US20240107252A1 (en) Insertion of forced gaps for pervasive listening
JP2012194295A (ja) 音声出力システム
JP2015192256A (ja) スピーカ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication